Двигун внутрішнього згоряння дудіна

Пропонований винахід відноситься до двигунів внутрішнього згоряння, а саме до конструкції двигуна внутрішнього згоряння біротаційного з тороїдальними поршнями. Відомий двигун внутрішнього згоряння, що містить корпус з камерою, в якій розташований поршень з можливістю руху по вісі камери, системи газорозподілення, запалювання та змащення, а також картер, в якому розміщений вал двигуна, кінематично з'єднаний з поршнем [Иллюстрированный авиационный словарь для молодежи. -Μ.: ДОС ААФ. -1964. -С.93-94, рис.101]. Згаданий двигун містить циліндричну камеру, в якій розташований циліндричний поршень з можливістю зворотньо-поступального руху по вісі циліндра, карбюратор і пристрій для підпалювання паливної суміші у циліндрі, а також картер, в якому розміщений кривошипний вал двигуна, кінематично з'єднаний з поршнем. Недолік описаної конструкції полягає у тому, що під час поступального руху поршня останній при зміні тактів різко змінює напрямок свого руху, пересуваючись через "мертві точки". При цьому виникають вібрації, великі інерційні навантаження на двигун в цілому, що суттєво зменшує його ресурс. У основу пропонованого винаходу поставлено задачу створення такого двигуна внутрішнього згоряння, який би мав більший ресурс за рахунок створення умов для зменшення рівня вібрацій і інерційних навантажень на двигун. Поставлена задача вирішується у пропонованому двигуні внутрішнього згоряння, який, як і відомий двигун внутрішнього згоряння, містить корпус з камерою, в якій розташований поршень з можливістю руху по вісі камери, системи газорозподілення, запалювання та змащення, а також картер, в якому розміщений вал двигуна, кінематично з'єднаний з поршнем, а, відповідно до пропозиції, двигун містить дві однакові камери, об'єднані у один блок камер і розташовані на протилежних частинах тор у, кожна з яких виконана у вигляді тороїдального сектора, а в кожній камері розташована пара однакових поршнів, кожний з яких виконаний у вигляді тороїдального сектора, а поршні об'єднані у один блок, встановлений з можливістю його руху по колу в порожнині камери і з можливістю створення у ній зон стиску і розрідження паливної суміші, вал двигуна виконаний у вигляді двох коаксіально встановлених валів, один з яких кінематично з'єднаний з блоком поршнів, а другий - з блоком камер, які сполучені з асинхронним шестерінчатим редуктором, що включає пару некруглих шестерен, що контактують і встановлені з можливістю зміни під час обертання шестерен передаточного відношення. Авторами створений двигун вн утрішнього згоряння з оригінальною кінематикою, яка дозволяє створити умови коли тороїдальні поршні і камери обертаються у один бік "наздоганяючи" один одного навколо загальної осі на окремих коаксіально розташованих валах. Функцію кривошипно-шатунного механізму у пропонованому двигуні виконує асинхронний шестерний редуктор з перемінним передаточним відношенням. Під час роботи поршень після такту усмоктування не повертається назад, оскільки стискування здійснюється шляхом "насування" днища камери на торець поршня. У наступному такті поршень знову "тікає" від днища камери, обертаючи при цьому шків, розташований на вихідному валу двигуна. Оскільки при цьому поршень після виконання чергового такту не змінює напрямку руху - не повертається назад, інерційні навантаження і вібрації суттєво зменшуються, що поліпшує роботу двигуна. Суть винаходу пояснюється за допомогою схематичних креслень. На Фіг.1 - показано конструкцію пропонованого двигуна. На фіг.2 - показано робочий цикл двигуна. На фіг.3 - показано процес зачіплення еліптичних (овальних) шестерень із можливістю передаточного числа цієї пари змінною (i¹const) На фіг.4 - показані графіки кутових швидкостей еліптичних (овальних) шестірень. Пропонований двигун має блок 1 з порожнистим валом 2, на якому жорстко закріплена циліндрична шестірня 3, число зубів якої дорівнює Ζ4, і яка входить у зчіплення з циліндричною шестірнею 4, число зубів якої дорівнює Ζ3. Циліндрична шестерня 4 розташована на проміжному валу (не показаний). При цьому число зубів Ζ4=Ζ3 й передаточне число цієї пари і=1. Усередині порожнистого валу 2 встановлений з можливістю обертання вал 5. На валу 5 закріплений шків 6 та еліптична (овальна) шестерня 7, число зубів якої дорівнює Ζ1, що входить у зачіплення з еліптичною (овальною) шестірнею 8, число зубів якої дорівнює Ζ2, при цьому Ζ1=Ζ 2. Згадана передача встановлена з можливістю збереження передаточного числа цієї пари змінною (i¹const). Шестірня 8 закріплена на проміжному валу (не показаний). На другому кінці валу 5 закріплений блок поршнів 9, кожний з яких має форму сегмента тору, що встановлені з можливістю пересування у камерах 10. Двигун забезпечений карбюратором, вихід якого 11, з'єднаний каналами у тілі порожнистого валу 2 (не показані) з діафрагмою 12, також картером 13 з камерою згоряння 14 і кожухом 15. Для подання робочої суміші до камери згоряння 14 у гільзах камер 10 виконані вікна 16. Для запалення суміші у пропонованому двигуні встановлена запалювальна свічка 17 з нерухомим контактом 18 системи запалювання. Для виключення провертання валів 2 і 5 двигун забезпечений обгінною (храповою) муфтою 19. Злив олив з масляного картеру 20 виконують через зливальну пробку 21. З метою збільшення плавності роботи пропонованого двигуна камери 10 попарно розгорнуті одна до одної, тобто, коли у одній відбувається такт стиску - у парній камері йде такт усмоктування. Пропонований двигун працює так. Робоча суміш утворюється у карбюраторі і по каналах у тілі порожнього валу 2 надходить до внутрішньої порожнини діафрагми 12 і до картеру 13. Через вікна 16 в гільзах камер 10 робоча суміш засмоктується до камери згоряння 14. Запалення суміші відбувається від запалювальної свічки 17 під час обертання валу 2. Вибух робочої суміші в камері згоряння 14 повертає блок поршнів 9 на кут Dj. При цьому поршень 9 відходить від днища камери 10, обертаючи вал 5 з робочим шківом і неокруглою шестірнею Ζ1, що через систему шестерен Z2, Z 3, Z4 повертає камеру 10 у тому ж напрямку, що і вал блоку поршнів 9. Завдяки використанню овальних шестерен Ζ1 Z2 , кут Dj=30°. У точках a', b', c', d' взаємного переміщення поршнів 9 і камер 10 не відбувається, а відбувається зміна тактів двигуна. Оскільки поршні 9 не змінюють напрямку свого руху і не зупиняються при зміні тактів двигуна, а їх "наздоганяють" камери 10, які мають у згадані моменти більшу швидкість, інерційні навантаження і вібрація на двигун виявляються суттєво меншими за інерційні навантаження і вібрації на двигун-прототип при переході через "мертві точки".